PL204586B1 - Anti-icing solution - Google Patents

Anti-icing solution

Info

Publication number
PL204586B1
PL204586B1 PL351538A PL35153802A PL204586B1 PL 204586 B1 PL204586 B1 PL 204586B1 PL 351538 A PL351538 A PL 351538A PL 35153802 A PL35153802 A PL 35153802A PL 204586 B1 PL204586 B1 PL 204586B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carbohydrate
molecular weight
composition
composition according
freezing point
Prior art date
Application number
PL351538A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL351538A1 (en
Inventor
Robert A. Hartley
David H. Wood
Original Assignee
Sears Petroleum & Transp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25039773&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL204586(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sears Petroleum & Transp Corp filed Critical Sears Petroleum & Transp Corp
Publication of PL351538A1 publication Critical patent/PL351538A1/en
Publication of PL204586B1 publication Critical patent/PL204586B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C09K3/185Thawing materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

A de-icing and anti-icing composition in the form of an aqueous solution which includes a low molecular weight carbohydrate, a inorganic freezing point depressant in the form of a chloride salt, and a thickener. The molecular weight of the carbohydrate is from about 180 to 1,500, with a preferred range of about 180 to 1,000.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja przeciwoblodzeniowa do odladzania i zapobiegania oblodzeniu. Znane ze stanu techniki sposoby usuwania śniegu i lodu z powierzchni dróg zakładają zazwyczaj zastosowanie substancji przeciwoblodzeniowej, takiej jak sól, rozsypywanej na nawierzchni. Czasem wraz z solą lub bez jej dodatku wykorzystywane są substancje przeciwpoślizgowe, takie jak piasek, lub inne kruszywa, takie jak żwir.The present invention relates to a deicing and anti-icing composition. Prior art methods for removing snow and ice from road surfaces typically employ a deicer, such as salt, to be sprinkled on the pavement. Sometimes anti-skid substances such as sand or other aggregates such as gravel are used with or without salt.

Zastosowanie soli lub kompozycji o dużej zawartości soli jest o tyle niekorzystne, że powodują one korodowanie pojazdów, niszczenie nawierzchni drogi, a ponadto zagrażają środowisku w wyniku spływania z dróg wody zawierającej sól, która to woda zanieczyszcza glebę i wodę w najbliższym otoczeniu.The use of salt or compositions with a high salt content is disadvantageous as they cause corrosion of vehicles, damage to the road surface, and also endanger the environment as a result of running salt water from roads, which pollutes the soil and water in the immediate vicinity.

Z uwagi na przedstawione tu problemy towarzyszące zastosowaniu formulacji zawierających sól, istniało dotąd zapotrzebowanie na kompozycję lub formulację przeciwoblodzeniową, która mogłaby skutecznie roztapiać śnieg lub lód i która pozwoliłaby zmniejszyć problemy korozji i zanieczyszczenia środowiska, wspomniane powyżej. Wychodząc naprzeciw problemom związanym z zastosowaniem soli, rozwiązania znane ze stanu techniki przedstawiały substancje, które pozwalały zmniejszyć intensywność przebiegu korozji i były bardziej przyjazne dla środowiska.Due to the problems presented herein with the use of salt-containing formulations, there has hitherto been a need for a deicing composition or formulation that can effectively melt snow or ice and that can reduce the corrosion and environmental pollution problems mentioned above. In order to meet the problems associated with the use of salt, the solutions known from the state of the art presented substances that allowed to reduce the intensity of corrosion and were more environmentally friendly.

Opis patentowy US 5,635,101 (Janke i in.) dotyczy kompozycji przeciwoblodzeniowej zawierającej produkt uboczny procesu mielenia na mokro kukurydzy w łupinkach. Ziarna kukurydzy nasącza się lub namacza w gorącym roztworze zawierającym niewielkie ilości kwasu siarkowego(IV). Następnie oddziela się je od wody, w której zostały namoczone, zaś ów wodny roztwór wykorzystuje się do produkcji kompozycji przeciwoblodzeniowej.U.S. Patent 5,635,101 (Janke et al.) Relates to a deicing composition containing a by-product of the wet milling process of corn in shell. Corn kernels are soaked or soaked in a hot solution containing a small amount of sulfuric acid (IV). They are then separated from the water in which they have been soaked, and this aqueous solution is used to produce the deicing composition.

W opisie patentowym US 4,676,918 (Toth i in.) przedstawiono kompozycję przeciwoblodzeniową obejmującą mieszaninę, w skład której wchodzi co najmniej jeden składnik wybrany spośród wielu chlorków lub mocznika oraz domieszka odpadowego koncentratu destylatu alkoholowego, o zawartości suchej masy od 200 do 750 g/kg i od 10 do 80% wagowych wody.U.S. Patent No. 4,676,918 (Toth et al.) Discloses a deicing composition comprising a mixture that includes at least one component selected from a plurality of chlorides or urea and an admixture of alcohol distillate waste concentrate with a dry matter content of 200 to 750 g / kg and from 10 to 80% by weight of water.

W opisie patentowym US 6,080,330 (Bloomer) przedstawiono z kolei kompozycję do zapobiegania powstawaniu lodu lub śniegu na odkrytych powierzchniach, takich jak nawierzchnie dróg lub składowiska określonych substancji, a ponadto służącą do rozmrażania powierzchni, na których zgromadził się śnieg lub lód. Kompozycja jest wytworzona z produktu ubocznego uzyskanego w procesie odzyskiwania cukru z melasy z buraków cukrowych, zwanego też odcukrzoną melasą z buraków cukrowych.U.S. Patent No. 6,080,330 (Bloomer) further teaches a composition for preventing the formation of ice or snow on exposed surfaces, such as road surfaces or specific substance storage sites, and further for defrosting surfaces where snow or ice has accumulated. The composition is made of a by-product obtained in the recovery of sugar from sugar beet molasses, also called sugar beet molasses.

W opisie patentowym CA 2256103 ujawniono kompozycję przeciwoblodzeniową , która obejmuje środek błonotwórczy, taki jak np. pochodne celulozy, modyfikowane polisacharydy, skrobie, etery skrobi czy dekstryny, w ilości 0,15 do 30% wag., środek obniżający temperaturę krzepnięcia, korzystnie wybrany spośród chlorków, w ilości 5 do 30% i wodę w ilości uzupełniającej do 100%. W dokumencie tym nie wspomina się o frakcji niskocząsteczkowej węglowodanów (która stanowi krytyczną cechę niniejszego wynalazku) i nie sugeruje się korzyści, jakie można byłoby uzyskać przez jej zastosowanie.CA 2256103 discloses a deicing composition which comprises a film former, such as e.g. cellulose derivatives, modified polysaccharides, starches, starch or dextrin ethers, in an amount of 0.15 to 30 wt%, a freezing point depressant, preferably selected from among chlorides in an amount of 5 to 30% and water in a make-up amount up to 100%. This document does not mention the low molecular weight carbohydrate fraction (which is a critical feature of the present invention) and does not suggest the benefits that could be obtained by its use.

Substancje opisywane przez Janke i in., Toth i in. oraz Bloomera, wykorzystywane zazwyczaj w połączeniu z solą , wystę pują w przyrodzie i obejmują setki (jeś li nie tysią ce) skł adników takich jak węglowodany złożone, skrobie, cukry, białka itd.,.The substances reported by Janke et al., Toth et al. and Bloomer, usually used in conjunction with salt, are found in nature and include hundreds (if not thousands) of ingredients such as complex carbohydrates, starches, sugars, proteins, etc.

W przedstawionych powyż ej roztworach przeciwoblodzeniowych wykorzystuje się rolnicze produkty uboczne, przykładowo rozpuszczalne produkty destylacji na bazie kukurydzy oraz rozpuszczalne produkty uzyskane w procesie mielenia na mokro kukurydzy. Te naturalnego pochodzenia substancje, które obejmują ponadto skondensowany ciekły produkt uboczny procesu warzenia piwa (ang. brewers condensed solubles, BCS), charakteryzują się wyjątkowo zmiennym składem, lepkością, właściwościami błonotwórczymi, temperaturą krzepnięcia, współczynnikiem pH itd., a w konsekwencji - mają też zmienną skuteczność w przypadku zastosowania w roztworach przeciwoblodzeniowych. W zależ noś ci od ź ródł a ich pochodzenia oraz okreś lonej partii materiał u, substancje te w niskich temperaturach tak dalece nie poddają się czasem swobodnemu spływaniu, że nie sposób ich równo rozprowadzić na powierzchni drogi lub rozmieszać z chlorkiem, co z kolei sprawia, że stają się one praktycznie bezużyteczne.The deicing solutions described above use agricultural by-products, for example corn-based soluble distillation products and soluble products obtained from the corn wet milling process. These naturally derived substances, which also include brewers condensed solubles (BCS), are characterized by extremely variable composition, viscosity, film-forming properties, pour point, pH, etc., and consequently also have a variable effectiveness when used in anti-icing solutions. Depending on the source of their origin and the specific batch of material, these substances, at low temperatures, sometimes do not lend themselves to free flow at times, that they cannot be evenly distributed over the road surface or mixed with chloride, which in turn causes that they become practically useless.

W rozwią zaniach ujawnionych w powyż szych opisach patentowych wykorzystywane są ponadto materiały, w skład których wchodzą wysoce niepożądane lub zbędne składniki, co wiąże się z określonymi trudnościami przysparzanymi producentom oraz użytkownikom, takimi jak uwarstwienieThe solutions disclosed in the above patents also use materials that include highly undesirable or redundant components, which has certain difficulties for manufacturers and users, such as layering.

PL 204 586 B1 w trakcie skł adowania, degradacja biologiczna, przykry zapach, zatykanie filtrów oraz dyszy rozpylają cych, a ponadto z niekorzystnym oddziaływaniem na środowisko, przykładowo w wyniku wysokiego biochemicznego zapotrzebowania tlenu ze względu na bardzo wysoką zawartość substancji organicznych (około 40% wagowych), obecność związków fosforu oraz metali ciężkich.During storage, biodegradation, odor, clogging of filters and spray nozzles, and also with an adverse impact on the environment, for example due to high biochemical oxygen demand due to a very high content of organic substances (approx. ), the presence of phosphorus compounds and heavy metals.

W celu poprawy jakości oraz skutecznoś ci działania, a przy tym wychodząc naprzeciw obowiązującym standardom, konieczne staje się niezwłoczne przedstawienie syntetycznych, modyfikowanych chemicznie środków zagęszczających oraz starannie oczyszczonych substancji, które mogłyby zastąpić stosowane obecnie rolnicze produkty uboczne. Nowa formulacja powinna charakteryzować się większą skutecznością, niższą toksycznością i umożliwić zmniejszenie intensywności procesu korozji metali i kruszenia betonu, a ponadto powinna uwzględniać problemy zanieczyszczenia środowiska.In order to improve the quality and efficiency of operation, and at the same time meet the applicable standards, it becomes necessary to immediately introduce synthetic, chemically modified thickeners and carefully purified substances that could replace the agricultural by-products used today. The new formulation should be more effective, less toxic and allow for a reduction in the intensity of the corrosion of metals and concrete crushing, and should also take into account the problems of environmental pollution.

W związku z powyższym, celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie kompozycji przeciwoblodzeniowej, która spełnia podwyższone standardy skuteczności, przezwyciężając zarazem opisane powyżej problemy.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a deicer composition that meets elevated standards of performance while overcoming the above-described problems.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie kompozycji przeciwoblodzeniowej, w której wykorzystany jest efekt synergistyczny kombinacji węglowodanu o niskim ciężarze cząsteczkowym oraz substancji nieorganicznej obniżającej temperaturę krzepnięcia.It is a further object of the present invention to provide a deicer composition which utilizes the synergistic effect of a combination of a low molecular weight carbohydrate and a freezing point depressant inorganic.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie kompozycji przeciwoblodzeniowej, w której wykorzystany jest węglowodan o niskim ciężarze cząsteczkowym w celu poprawienia skuteczności topnienia lodu i która zmniejsza intensywność korozji.It is a further object of the present invention to provide a deicer composition which uses a low molecular weight carbohydrate to improve the melting performance of ice and which reduces the severity of corrosion.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie kompozycji przeciwoblodzeniowej, charakteryzującej się stałymi właściwościami chemicznymi i fizycznymi, co zapewnia jej niezmienną jakość i skuteczność.It is a further object of the present invention to provide a deicing composition that has constant chemical and physical properties, which ensures consistent quality and effectiveness.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie ekonomicznej i wysoce skutecznej kompozycji przeciwoblodzeniowej.Another object of the present invention is to provide an economical and highly effective deicing composition.

Niniejszy wynalazek jest oparty na stwierdzeniu, że zastosowanie węglowodanów o niskim ciężarze cząsteczkowym (około 180 do 1000) w kombinacji z substancją nieorganiczną obniżającą temperaturę krzepnięcia, taką jak chlorek, daje efekt synergistyczny w zakresie obniżenia temperatury krzepnięcia. Kompozycja przeciwoblodzeniowa/zapobiegająca oblodzeniu zawiera węglowodany o ciężarze czą steczkowym poniżej około 1000, takie jak glukoza/fruktoza, disacharydy, trisacharydy, tetrasacharydy, pentasacharydy, heksasacharydy i ich mieszaniny. Szerszy zakres ciężaru cząsteczkowego dla węglowodanów wynosi od około 180 do około 1500, przy czym korzystny jest zakres około 180 - 1000.The present invention is based on the finding that the use of low molecular weight carbohydrates (about 180 to 1000) in combination with an inorganic freezing point depressant such as chloride has a synergistic freezing point depressant effect. The anti-icing / anti-icing composition comprises carbohydrates with a molecular weight below about 1000 such as glucose / fructose, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, pentasaccharides, hexasaccharides, and mixtures thereof. A broader range of molecular weight for carbohydrates is from about 180 to about 1500 with about 180-1000 being preferred.

Zgodnie z powyższym, kompozycja przeciwoblodzeniowa do odladzania i zapobiegania oblodzeniu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że obejmuje roztwór wodny zawierający węglowodan o niskim ciężarze cząsteczkowym oraz co najmniej jedną substancję z grupy obejmującej chlorek sodu, chlorek magnezu i chlorek wapnia, jako substancję nieorganiczną obniżającą temperaturę krzepnięcia, przy czym składniki kompozycji są obecne w następujących ilościach:Accordingly, the deicing and anti-icing composition of the present invention is characterized in that it comprises an aqueous solution containing a low molecular weight carbohydrate and at least one substance from the group consisting of sodium chloride, magnesium chloride and calcium chloride as the inorganic depressant. pour point, and the ingredients of the composition are present in the following amounts:

% wagowe% by weight

Węglowodan 3 do 60Carbohydrate 3 to 60

Substancja nieorganiczna obniżająca temperaturę krzepnięcia 5 do 35Freezing point depressant inorganic substance 5 to 35

Woda w ilości uzupełniającej, przy czym ciężar cząsteczkowy węglowodanu jest w zakresie 180-1500, a korzystnie w zakresieA supplemental amount of water, the molecular weight of the carbohydrate being in the range 180-1500 and preferably in the range

180-1000.180-1000.

Ilość węglowodanu w kompozycji według wynalazku korzystnie wynosi 5-30%.The amount of carbohydrate in the composition according to the invention is preferably 5-30%.

W korzystnym wykonaniu kompozycja według wynalazku zawiera dodatkowo środek zagęszczający w ilości od 0,15 do 10% i ma lepkość zakresie 1 • 10-2-3 • 10-1 Pa • s (0,1-3 puazów) w temperaturze 25°C.In a preferred embodiment, the inventive composition further comprises a thickening agent in an amount of from 0.15 to 10%, and a viscosity range of 1 • 10 • 10 -3 -2 -1 Pa • s (0.1-3 poise) at 25 ° C .

Środek zagęszczający jest wybrany z grupy obejmującej pochodne celulozy i węglowodany o wysokim ciężarze cząsteczkowym, który dla pochodnych celulozy wynosi od 60000 do 1000000, zaś dla węglowodanów od 10000 do 50000.The thickening agent is selected from the group consisting of cellulose derivatives and high molecular weight carbohydrates, which for cellulose derivatives is from 60,000 to 1,000,000 and for carbohydrates from 10,000 to 50,000.

Korzystnie węglowodan jest wybrany z grupy obejmującej glukozę/fruktozę, disacharydy, trisacharydy, tetrasacharydy, pentasacharydy, heksasacharydy i ich mieszaniny.Preferably the carbohydrate is selected from the group consisting of glucose / fructose, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, pentasaccharides, hexasaccharides, and mixtures thereof.

Kompozycja według wynalazku może ponadto zawierać barwnik wskazujący na miejsce jej rozprowadzenia na danej powierzchni.The composition according to the invention may also contain a dye indicating the location of its distribution on a given surface.

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

A zatem, podstawowy skład kompozycji według niniejszego wynalazku obejmuje dwa poniższe składniki w roztworze wodnym, w zależności od warunków pogodowych, terenowych, rodzaju oraz ilości lodu i opadów śniegu, a wreszcie przy uwzględnieniu zagrożenia dla środowiska:Thus, the basic composition of the compositions of the present invention comprises the following two components in an aqueous solution, depending on weather, terrain, type and amount of ice and snowfall, and finally taking into account the environmental risk:

(1) substancje nieorganiczne obniżające temperaturę krzepnięcia, w postaci chlorków magnezu, chlorku wapnia oraz chlorku sodu; możliwe jest również zastosowanie octanów metali, przykładowo octanu wapniowo-magnezowego;(1) inorganic freezing point depressants in the form of magnesium chloride, calcium chloride and sodium chloride; it is also possible to use metal acetates, for example calcium magnesium acetate;

(2) węglowodany o niskim ciężarze cząsteczkowym w granicach 180 do 1500 (a korzystnie 180-1000); węglowodany te uzyskać można z produktów rolniczych, w procesie przetwórczym kukurydzy, pszenicy, jęczmienia, owsa, trzciny cukrowej, buraków cukrowych itd. oraz ewentualnie trzeci składnik;(2) low molecular weight carbohydrates in the range 180 to 1500 (and preferably 180-1000); these carbohydrates can be obtained from agricultural produce, in the processing of corn, wheat, barley, oats, sugar cane, sugar beet etc. and optionally a third ingredient;

(3) środki zagęszczające, które wykorzystywane są w określonych zastosowaniach jako trzeci podstawowy składnik, pozwalający na zwiększenie lepkości kompozycji, dzięki czemu pozostaje ona w kontakcie z powierzchnią drogi lub cząstkami stał ych substancji w hał dach soli kamiennej/piasku, lub soli kamiennej/kruszywa, czy wreszcie samej soli, piasku lub kruszywa.(3) thickeners, which are used in specific applications as the third primary ingredient to increase the viscosity of the composition so that it remains in contact with the road surface or solid particles in the rock salt / sand or rock salt / aggregate noise and finally only salt, sand or aggregate.

Środki zagęszczające stanowią przede wszystkim pochodne celulozy lub węglowodany o wysokim ciężarze cząsteczkowym. Typowy ciężar cząsteczkowy pochodnych celulozy w przypadku metylocelulozy oraz hydroksypropylometylocelulozy jest w zakresie około 60000 do 120000, a w przypadku hydroksyetylo-celulozy w zakresie około 750000 - 1000000. Ciężar cząsteczkowy węglowodanów w zakresie okoł o 10000 - 50000.Thickeners are primarily cellulose derivatives or high molecular weight carbohydrates. The typical molecular weight of cellulose derivatives for methyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose is in the range of about 60,000 to 120,000 and for hydroxyethyl cellulose in the range of about 750,000-1,000,000. Molecular weight of carbohydrates in the range of about 10,000-50,000.

Opisane tu składniki pozwalają uzyskać kompozycję przeciwoblodzeniową i zapobiegającą oblodzeniu o bardziej niezmiennych, niezależnie od partii produktu, właściwościach, która jest zarazem skuteczniejszym środkiem przeciwoblodzeniowym.The ingredients described herein provide a deicing and anti-icing composition with more consistent, batch-to-batch properties, while being a more effective deicer.

W miarę postępu prac nad niniejszym wynalazkiem stwierdzono, ż e główną substancją organiczną wchodzącą w skład mieszanin znanych ze stanu techniki, a opisywanych powyżej, były węglowodany. W jednej serii testowej, substancję BCS, którą wybrano jako próbkę testową, rozcieńczono w wodzie, po czym podzielono na kilka frakcji przez dodanie rosnących ilości mieszaniny etanol/metanol w stosunku 85/15 obj./obj. Charakterystyki różnych frakcji oraz ich temperatury krzepnięcia po zmieszaniu z 15% chlorku magnezowego zestawiono w poniższej tabeli.As the work of the present invention progressed, it was found that the main organic matter in the prior art mixtures described above was carbohydrate. In one test run, the BCS substance that was selected as the test sample was diluted in water and then divided into several fractions by adding increasing amounts of the ethanol / methanol mixture in the ratio 85/15 v / v. The characteristics of the various fractions and their freezing points when mixed with 15% magnesium chloride are summarized in the table below.

T a b e l a 1T a b e l a 1

Próbka A sample Dodany etanol/metanol % Added ethanol / methanol% Substancja stała % Solid% Węglowodany % Carbohydrate% Temperatura krzepnięcia Temperature of solidification °F ° F °C ° C BCS BCS zero zero 43,6 43.6 43,1 43.1 -31,9 -31.9 -35,5 -35.5 Osad - frakcja A Sediment - fraction A 60 60 5,3 5.3 3,8 3.8 -10,1 -10.1 -23,4 -23.4 Osad - frakcja B Sediment - fraction B 74 74 3,7 3.7 3,2 3.2 -10,8 -10.8 -23,8 -23.8 Osad - frakcja C Sediment - fraction C. 82 82 2,8 2.8 2,1 2.1 -10,3 -10.3 -23,5 -23.5 Osad - frakcja D Sediment - fraction D 85 85 1,3 1.3 0,6 0.6 -9,9 -9.9 -23,3 -23.3 Substancja rozpuszczona - frakcja E Dissolved solid - fraction E 85 85 30,7 30.7 29,8 29.8 -22,7 -22.7 -30,4 -30.4

Frakcja A obejmowała zasadniczo nierozpuszczalne polisacharydy o wysokim ciężarze cząsteczkowym, podczas gdy frakcje B do D obejmowały lepkie pozostałości polisacharydów. Frakcje A do D nie miały właściwie wpływu na obniżenie temperatury krzepnięcia. Natomiast frakcja E, największy ze składników, miała znaczny wpływ na obniżenie temperatury krzepnięcia; jest ona mieszaniną polisacharydów o niższym ciężarze cząsteczkowym.Fraction A consisted of high molecular weight substantially insoluble polysaccharides, while fractions B to D contained sticky residual polysaccharides. Fractions A to D had virtually no effect on lowering the freezing point. On the other hand, fraction E, the largest component, had a significant effect on lowering the freezing point; it is a mixture of lower molecular weight polysaccharides.

Frakcję E zbadano również pod kątem właściwości topnienia lodu w temperaturze 25°F (-4°C) po jej zmieszaniu z chlorkiem magnezu przy zastosowaniu testu SHRP H-205,2 (tzw. test rozpuszczania lodu dla ciekłych substancji przeciwoblodzeniowych).Fraction E was also tested for ice melting properties at 25 ° F (-4 ° C) when mixed with magnesium chloride using the SHRP H-205.2 test (the so-called ice dissolution test for liquid deicers).

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

T a b e l a 2T a b e l a 2

Roztwór przeciwoblodzeniowy De-icing solution Ciężar w g stopionego lodu na g soli nieorganicznej Weight in g of molten ice per g of inorganic salt 15% chlorku magnezu, kontrola 15% magnesium chloride, control 16,9 16.9 BCS/MgCl2 BCS / MgCl2 18,2 18.2 Frakcja E/MgCl2 E / MgCl2 fraction 19,3 19.3 32% chlorku wapnia 32% calcium chloride 7,3 7.3 26,3% chlorku sodu 26.3% sodium chloride 7,5 7.5

Dwie ostatnie wartości obliczono na podstawie danych z testu SHRP H-205.2. Uzyskane wyniki wskazują na znaczną poprawę właściwości topnienia w zestawieniu z powszechnie stosowanymi chlorkami, sodu i wapnia, w przypadku, gdy frakcja E oraz BCS zmieszana jest z chlorkiem magnezu. W przypadku, gdy zastosowano frakcję E, zaobserwowano również poprawę o 14% względem substancji kontrolnej. To wszystko - w połączeniu z poprawą w zakresie obniżania temperatury krzepnięcia - świadczy o tym, że możliwe jest uzyskanie znacznie ulepszonej substancji przeciwoblodzeniowej.The last two values were calculated based on the data from the SHRP H-205.2 test. The obtained results indicate a significant improvement of the melting properties in comparison with the commonly used sodium and calcium chlorides when the E and BCS fractions are mixed with magnesium chloride. In the case where fraction E was used, an improvement of 14% was also observed over the control substance. All of this, combined with the improvement in freezing point depressurization, shows that it is possible to obtain a significantly improved deicer.

Kolejny etap badań miał na celu wyodrębnienie i oznaczenie składników czynnych BCS. Dokonano tego przez pierwsze przesączenie przy zastosowaniu membrany 0,45 μm, a następnie ultrafiltrację, przy użyciu Model UFP-l-E-s (A/G Technology Corporation, Needham, USA) o molekularnej granicy rozdzielania 1000, a wreszcie chromatografię żelową (GPC) przy wykorzystaniu jednostki Waters LC Module 1 z zestawem trzech kolumn z ultrahydrożelem oraz 50 mm roztworu Na2HPO4 o pH = 7 jako fazy ruchomej. Roztwór BCS obejmował dwie główne frakcje węglowodanów, tj. (a) frakcję o niskim ciężarze cząsteczkowym, gdzie większość składników charakteryzowała się ciężarem cząsteczkowym poniżej 1000, oraz (b) frakcję o wysokim ciężarze cząsteczkowym zawierającą składniki o ciężarze cząsteczkowym 12600, jak również pewną część składników o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 1000-10000. Stwierdzono, że profil chromatograficzny frakcji E jest bardzo podobny do frakcji (a) o niskim ciężarze cząsteczkowym, tj. poniżej 1000. Roztwór cukru trzcinowego DCS obejmował więcej składników niż BCS, ale miał podobne wysoko- i nisko- cząsteczkowe frakcje o podobnym rozkładzie ciężaru cząsteczkowego.The next stage of the research was to isolate and determine the active ingredients of BCS. This was done by first filtration using a 0.45 μm membrane followed by ultrafiltration using the Model UFP-lEs (A / G Technology Corporation, Needham, USA) with a molecular cutoff of 1000, and finally by gel permeation chromatography (GPC) using a Waters LC Module 1 with a set of three ultrahydrogel columns and 50 mm Na2HPO4 pH = 7 as mobile phase. The BCS solution comprised two major carbohydrate fractions, i.e. (a) a low molecular weight fraction where most of the components were below 1000 MW, and (b) a high molecular weight fraction containing 12,600 MW components as well as some components having a molecular weight in the range of 1,000-10,000. The chromatographic profile of fraction E was found to be very similar to that of the low molecular weight fraction (a), i.e. less than 1000. The DCS cane sugar solution contained more components than the BCS but had similar high and low molecular weight fractions with a similar molecular weight distribution .

Aby wykazać, że frakcja o niskim ciężarze cząsteczkowym wywiera największy wpływ na obniżenie temperatury krzepnięcia, przeprowadzono kolejne serie pomiarów wartości temperatury krzepnięcia przy wykorzystaniu roztworu soli z Morza Martwego (Dead Sea Salt Solution) firmy Jordan zamiast chlorku magnezu o jakości laboratoryjnej. Również i tu stężenie chlorku magnezu dla każdej próbki wynosi 15% wagowych.To show that the low molecular weight fraction had the greatest freezing point lowering effect, successive series of freezing point measurements were performed using Jordan's Dead Sea Salt Solution instead of lab-grade magnesium chloride. Again, the concentration of magnesium chloride for each sample is 15% by weight.

T a b e l a 3T a b e l a 3

Próbka A sample Temperatura krzepnięcia Temperature of solidification °F ° F °C ° C Kontrola: roztwór o jakości przemysłowej chlorku magnezu / woda Control: industrial grade magnesium chloride / water solution -0,4 -0.4 -18,0 -18.0 BCS BCS -31,9 -31.9 -35,5 -35.5 GPC, frakcja o wysokim ciężarze cząsteczkowym GPC, high molecular weight fraction -5,1 -5.1 -20,6 -20.6 GPC, frakcja o niskim ciężarze cząsteczkowym GPC, low molecular weight fraction -16,4 -16.4 -26,9 -26.9 BCS, frakcja E BCS, fraction E -13,4 -13.4 -25,2 -25.2

Tym samym wykazano, że węglowodany o niskim ciężarze cząsteczkowym (poniżej 1000) miały największy wpływ na obniżenie temperatury krzepnięcia. W oparciu o przeprowadzone doświadczenia stwierdzono, że mieszanina przeciwoblodzeniowa/zapobiegająca oblodzeniu winna obejmować składniki o ciężarze cząsteczkowym poniżej 1000, takie jak te, które zestawiono w Tabeli 4 poniżej.Thus, it was shown that carbohydrates with low molecular weight (less than 1000) had the greatest effect in lowering the freezing point. Based on the experiments performed, it has been found that the deicer / anti-icing mixture should include components with a molecular weight of less than 1000, such as those listed in Table 4 below.

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

T a b e l a 4T a b e l a 4

Węglowodan Carbohydrate Ciężar cząsteczkowy Molecular weight Glukoza / fruktoza Glucose / fructose 180 180 Disacharydy Disaccharides 342 342 Trisacharydy Trisaccharides 504 504 Tetrasacharydy Tetrasaccharides 666 666 Heksasacharydy Hexasaccharides 990 990

Na rynku dostępny jest szeroki zakres węglowodanów o różnym składzie. Poniżej sporządzono zestawienie cukrów prostych, disacharydów oraz polisacharydów pod kątem wpływu ciężaru cząsteczkowego i stężenia substancji rozpuszczonej na temperaturę krzepnięcia. Stężenie chlorku magnezu stosowanego w testach wyniosło 15% wagowych. Wyniki dla węglowodanów prostych i złożonych zestawiono odpowiednio w tabelach 5 i 6.There is a wide range of carbohydrates available on the market with different compositions. Simple sugars, disaccharides, and polysaccharides are listed below in terms of the effect of molecular weight and solute concentration on the freezing point. The concentration of magnesium chloride used in the tests was 15% by weight. The results for simple and complex carbohydrates are summarized in Tables 5 and 6, respectively.

T a b e l a 5 Węglowodany prosteT a b e l a 5 Simple carbohydrates

Węglowodan Carbohydrate Stężenie węglowodanu % Carbohydrate concentration% Temperatura krzepnięcia Temperature of solidification Typ Type Nazwa Name °F ° F °C ° C Kontrola Control MgCl2 (15%) MgCl2 (15%) Zero Zero -4,7 -4.7 -20,4 -20.4 Cukier Sugar Fruktoza Fructose 25,0 25.0 -8,9 -8.9 -22,7 -22.7 Cukier Sugar Fruktoza Fructose 50,0 50.0 -18,2 -18.2 -27,9 -27.9 Cukier Sugar Fruktoza Fructose 75,0 75.0 -31,9 -31.9 -35,5 -35.5 Cukier Sugar Glukoza Glucose 30,0 30.0 -11,4 -11.4 -24,1 -24.1 Cukier Sugar Glukoza Glucose 65,0 65.0 -37,3 -37.3 -38,5 -38.5 Disacharyd Disaccharide Maltoza Maltose 25,0 25.0 -8,3 -8.3 -22,4 -22.4 Disacharyd Disaccharide Laktoza Lactose 25,0 25.0 -11,7 -11.7 -24,3 -24.3

T a b e l a 6 Wę glowodany zł o ż oneT a b e l a 6 Complex carbohydrates

Węglowodan Carbohydrate Stężenie Węglowodanu % Carbohydrate concentration% Temperatura krzepnięcia Temperature of solidification Uwagi Comments °F ° F °C ° C Kontrola, MgCl2 (15%) Control, MgCl2 (15%) zero zero -4,7 -4.7 -20,4 -20.4 Syrop skrobiowy - wysoka zawart. maltozy Corn syrup - high content. maltose 30 thirty -5,6 -5.6 -20,9 -20.9 Zawiera glukozę, maltozę i maltotriozę It contains glucose, maltose and maltotriose Syrop skrobiowy - wysoka zawart. maltozy Corn syrup - high content. maltose 65 65 -19,1 -19.1 -28,4 -28.4 Syrop skrob, stały DE20 Starch syrup, solid DE20 25,0 25.0 -9,9 -9.9 -23,3 -23.3 Średni ciężar cząsteczkowy 3746 Average molecular weight 3746 Syrop skrob, stały DE44 Starch syrup, solid DE44 25,0 25.0 -11,6 -11.6 -24,2 -24.2 Średni ciężar cząsteczkowy 1120 Average molecular weight 1120 Syrop skrob, stały DE44 Starch syrup, solid DE44 50,0 50.0 -21,3 -21.3 -29,6 -29.6 Syrop skrob, stały DE44 Starch syrup, solid DE44 65,0 65.0 -27,0 -27.0 -32,8 -32.8

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

Na podstawie powyższych wyników widać, że korzystniejsze tu jest zastosowanie glukozy niż fruktozy, zaś spośród dwóch disacharydów zastosowanie laktozy jest nieznacznie korzystniejsze niż maltozy. Syrop skrobiowy DE20 zawiera około 47% cukrów mono- do heksasacharydów, zaś DE44 zawiera ich około 69%, przy czym zastosowanie drugiej z wymienionych substancji jest nieznacznie korzystniejsze, w odniesieniu do obniżenia temperatury krzepnięcia. Dane w tabeli 6 wskazują ponadto, że istnieje zależność pomiędzy stężeniem węglowodanu a temperaturą krzepnięcia, co pozwala na uzyskanie substancji o różnych właściwościach.From the above results it can be seen that the use of glucose is more preferable than fructose, and of the two disaccharides the use of lactose is slightly more preferable than maltose. Corn syrup DE20 contains about 47% mono- to hexasaccharide sugars, and DE44 contains about 69%, with the use of the latter substance being slightly more advantageous with regard to freezing point depression. The data in Table 6 also show that there is a relationship between the carbohydrate concentration and the freezing point, which allows obtaining substances with different properties.

Testom poddano również bardziej złożone węglowodany, takie jak dekstryny i maltodekstryny, które uzyskano w wyniku hydrolizy (enzymatycznej lub przy wykorzystaniu rozcieńczonych kwasów nieorganicznych) skrobi kukurydzianej. Testom poddano również serię środków zagęszczających. Sporządzono ponadto roztwór kontrolny chlorku magnezu uzyskanego z heksa-hydratu, a wyniki zestawiono w tabeli 7. Również i tu stężenie chlorku magnezu dla każdej próbki wynosi 15% wagowych.More complex carbohydrates, such as dextrins and maltodextrins, obtained by the hydrolysis (enzymatic or with dilute inorganic acids) of corn starch were also tested. A series of thickeners were also tested. In addition, a control solution of magnesium chloride obtained from the hexa-hydrate was prepared and the results are summarized in Table 7. Again, the magnesium chloride concentration for each sample is 15% by weight.

T a b e l a 7T a b e l a 7

Związek Relationship Stężenie % Concentration% Temp. krzepnięcia Temp. clotting Uwagi Comments °F ° F °C ° C Kontrola, 15% MgCl2 Control, 15% MgCl2 zero zero +3,4 +3.4 -15,9 -15.9 Dekstryna Dextrin 5,0 5.0 -4,7 -4.7 -20,4 -20.4 Maltodekstryna DE5 Maltodextrin DE5 5,0 5.0 -4,7 -4.7 -20,4 -20.4 Maltodekstryna DE15 Maltodextrin DE15 9,1 9.1 -17,1 -17.1 -27,3 -27.3 Ciężar cząsteczk. niższy niż DE5 Molecular weight lower than DE5 Hydroksyetyloceluloza 250 HHR Hydroxyethylcellulose 250 HHR 0,33 0.33 + 1,2 + 1.2 -17,1 -17.1 środek zagęszcz. thicken agent Karboksymetyloceluloza Carboxymethylcellulose 1,0 1.0 +2,5 +2.5 -16,4 -16.4 środek zagęszcz. thicken agent Guma arabska Arabic gum 3,6 3.6 -1,8 -1.8 -18,8 -18.8 środek zagęszcz. thicken agent Guma tragakantowa 470 Gum tragacanth 470 0,2 0.2 -3,3 -3.3 -19,6 -19.6 środek zagęszcz. thicken agent

Dla maltodekstryny DE15 uzyskano dobre wyniki ze względu na zawartość składników o niższym ciężarze cząsteczkowym i wyższe stężenie. Wzrost ciężaru cząsteczkowego pociąga za sobą zmniejszenie wpływu na temperaturę krzepnięcia. Pewne środki zagęszczające okazały się nietrwałe w obecnoś ci chlorku magnezu, jak na przykł ad karboksymetyloceluloza, w wyniku czego ich skuteczność zagęszczania spadła.For maltodextrin DE15 good results have been obtained due to the content of lower molecular weight components and the higher concentration. Increasing the molecular weight reduces the effect on the freezing point. Certain thickeners have been found to be unstable in the presence of magnesium chloride, such as for example carboxymethylcellulose, as a result of which their thickening efficiency has decreased.

Istotne jest również ustalenie zawartości chlorków w płynach przeciwoblodzeniowych/zapobiegających zamarzaniu. Wzrost zawartości chlorków oznacza bowiem spadek temperatury krzepnięcia i poprawę właściwości topnienia lodu. Właściwości te zestawiono w tabeli 8 dla MgCl2 oraz CaCl2 przy różnych stężeniach soli oraz węglowodanu.It is also important to determine the chloride content of the deicing / antifreeze fluids. An increase in the chloride content means a drop in the freezing point and an improvement in the melting properties of ice. These properties are summarized in Table 8 for MgCl2 and CaCl2 at different salt and carbohydrate concentrations.

T a b e l a 8T a b e l a 8

Chlorek Chloride Sól % wag. Salt wt.% Węglowodan % wag. Carbohydrate wt.% Temperatura krzepnięcia Temperature of solidification °F ° F °C ° C MgCl2 MgCl2 22,7 22.7 18,0 18.0 poniżej -47 less than -47 poniżej -43,9 less than -43.9 MgCl2 MgCl2 15,0 15.0 25,5 25.5 -22 -22 -30 -thirty CaCl2 CaCl2 29,6 29.6 18,6 18.6 poniżej -47 less than -47 poniżej -43,9 less than -43.9 CaCl2 CaCl2 17,5 17.5 4,1 4.1 -5,4 -5.4 -20,8 -20.8 CaCl2 CaCl2 15,0 15.0 4,1 4.1 -0,6 -0.6 -18,1 -18.1

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

Wraz ze wzrostem stężenia soli i węglowodanów spada temperatura krzepnięcia mieszanin. W przypadku chlorku wapnia, dla stężenia węglowodanu ustalonego na poziomie 4,1% wzrost o 2,5% wag. CaCl2 spowodował spadek temperatury krzepnięcia o 4,8°F (2,67°C). Skład substancji można zmieniać w zależności od lokalnych warunków. Należy zwrócić szczególną uwagę na stężenie soli w przypadku, gdy zbliż one jest one do punktu eutektycznego na krzywej temperatura krzepnię ciastężenie, gdzie temperatura krzepnięcia wzrasta, zaś sól może się wytrącać w postaci kryształów.As the concentration of salt and carbohydrates increases, the freezing point of the mixtures decreases. In the case of calcium chloride, for the carbohydrate concentration set at 4.1%, an increase of 2.5% by weight. CaCl2 caused the freezing point to drop 4.8 ° F (2.67 ° C). The composition of the substance can vary depending on local conditions. Particular attention should be paid to the salt concentration when it approaches the eutectic point on the curve, freezing point, where the freezing point increases and the salt may precipitate as crystals.

Na podstawie powyższych rozważań i badań laboratoryjnych stwierdzono, że podstawowy skład kompozycji obejmuje dwa poniższe składniki w roztworze wodnym, w zależności od warunków pogodowych, terenowych, rodzaju oraz ilości lodu i opadów śniegu, a wreszcie przy uwzględnieniu zagrożenia dla środowiska:Based on the above considerations and laboratory tests, it was found that the basic composition of the composition includes the following two components in an aqueous solution, depending on weather and terrain conditions, the type and amount of ice and snowfall, and finally taking into account the risk to the environment:

(1) substancja nieorganiczna obniżająca temperaturę krzepnięcia w postaci elektrolitów nieorganicznych, takich jak siarczany i octany i inne substancje w stężeniu od 5 do 35% wag; główne stosowane rodzaje obejmują chlorek magnezu, chlorek wapnia oraz chlorek sodu.(1) an inorganic freezing point depressant in the form of inorganic electrolytes such as sulfates and acetates and other substances at a concentration of 5 to 35 wt%; the main types used include magnesium chloride, calcium chloride and sodium chloride.

(2) węglowodan, a zwłaszcza węglowodany o niskim ciężarze cząsteczkowym w zakresie około 180 do 1500; korzystny zakres wynosi 180-1000; węglowodany te uzyskać można przede wszystkim z szeregu produktów rolniczych, w procesie przetwórczym kukurydzy, pszenicy, jęczmienia, owsa, trzciny cukrowej, buraków cukrowych itd.(2) a carbohydrate, especially low molecular weight carbohydrates in the range of about 180 to 1500; the preferred range is 180-1000; These carbohydrates can be obtained primarily from a number of agricultural products, in the processing of corn, wheat, barley, oats, sugar cane, sugar beet, etc.

(3) trzeci, ewentualny, składnik stanowią: środki zagęszczające stosowane w stężeniu około 0,15 do 10% wag. w celu zwiększenia lepkości substancji, dzięki czemu substancja ta pozostaje w kontakcie z powierzchnią drogi lub stał ymi czą stkami w hał dach soli kamiennej/piasku lub soli kamiennej/kruszywa, czy wreszcie samej soli, piasku lub kruszywa.(3) an optional third component is: thickeners used at a concentration of about 0.15 to 10 wt.%. to increase the viscosity of the substance so that the substance remains in contact with the road surface or solid particles in the noise rock salt / sand or rock salt / aggregate, and finally the salt itself, sand or aggregate.

Środki zagęszczające stanowią przede wszystkim pochodne celulozy, takie jak metyloceluloza (np. Methocel), hydroksyetyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, hydroksypropyloceluloza itd. lub węglowodany o wysokim ciężarze cząsteczkowym.Thickeners are primarily cellulose derivatives such as methyl cellulose (e.g. Methocel), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose etc. or high molecular weight carbohydrates.

Korozyjność płynów przeciwoblodzeniowych/zapobiegających zamarzaniu jest istotna z uwagi na wpływ, jaki wywierają na samochody i inne pojazdy, mosty, pręty wzmacniające (zbrojeniowe) konstrukcje betonowe, takie jak jezdnie mostów, podjazdy i jezdnie w wielopoziomowych garażach.The corrosivity of anti-icing / anti-freeze fluids is important due to the effect they have on cars and other vehicles, bridges, concrete reinforcement bars, such as bridge drives, driveways, and multi-storey garage roadways.

Testowanie płynów pod kątem ich korozyjności może być dość skomplikowane; wykorzystuje się tu testy opracowane przez takie organizacje jak ASTM i National Association of Corrosion Engineers (NACE). Warunki testowe oraz metale winny być zbliżone do spotykanych w praktyce; mowa tu choćby o warunkach tlenowych oraz próbkach walcowanej na zimno stali. Testy znane ze stanu techniki, wykorzystujące gwoździe zanurzone w płynie zawartym w zakręconej butli, nie są miarodajne z uwagi na brak dostępu tlenu, zmiany w składzie podłoży metalowych, stopień przeprowadzonej obróbki plastycznej na zimno oraz stopień czystości.Testing fluids for corrosivity can be quite complicated; it uses tests developed by organizations such as ASTM and the National Association of Corrosion Engineers (NACE). Test conditions and metals should be similar to those encountered in practice; We are talking here, for example, about oxygen conditions and samples of cold-rolled steel. The prior art tests, using nails immersed in a liquid contained in a screwed bottle, are not reliable due to the lack of oxygen, changes in the composition of metal substrates, the degree of cold working and the degree of cleanliness.

Testy godne uwagi obejmują SHRP H205,7 Test Method for Evaluation of Corrosive Effects of Deicing Chemicals or Metals [test na oszacowanie stopnia korozji wywoływanej przez przeciwoblodzeniowe środki chemiczne lub metale] (Handbook of Test Methods for Evaluating Chemical Deicers SHRP-H332, Strategic Highway Research Program, National Research Council, Washington, USA) oraz test opisywany w Deicer Specifications for the Pacific Northwest States of Idaho, Montana, Oregon, Washington. Drugi z wymienionych opiera się z kolei na teście NACE Standard Test Method for the Laboratory Corrosion Testing of Metals. TM0169-95.Notable tests include SHRP H205.7 Test Method for Evaluation of Corrosive Effects of Deicing Chemicals or Metals (Handbook of Test Methods for Evaluating Chemical Deicers SHRP-H332, Strategic Highway Research Program, National Research Council, Washington, USA) and test described in Deicer Specifications for the Pacific Northwest States of Idaho, Montana, Oregon, Washington. The latter is based on the NACE Standard Test Method for the Laboratory Corrosion Testing of Metals. TM0169-95.

Pewne wyniki dotyczące tempa przebiegu korozji, przy zastosowaniu testu SHRP H205,7, wykazujące hamowanie tego procesu przez węglowodany, zestawiono poniżej w tabeli 9.Some results on the rate of corrosion using the SHRP H205.7 test, demonstrating inhibition of this process by carbohydrates, are summarized in Table 9 below.

T a b e l a 9T a b e l a 9

Chlorek % Chloride% Węglowodan % Carbohydrate% Tempo przebiegu korozji Corrosion rate Mile na rok Miles per year Kilometry na rok Kilometers per year 1 tydzień 1 week 3 tygodnie 3 weeks 6 tygodni 6 weeks 1 tydzień 1 week 3 tygodnie 3 weeks 6 tygodni 6 weeks 15% NaCl 15% NaCl Zero Zero 5,97 5.97 4,66 4.66 5,48 5.48 9,61 9.61 7,50 7.50 8,82 8.82 15% MgCl2 15% MgCl2 Zero Zero 2,58 2.58 1,93 1.93 1,73 1.73 4,15 4.15 3,11 3.11 2,78 2.78 15% MgCl2 15% MgCl2 4,1 4.1 0,89 0.89 0,61 0.61 0,40 0.40 1,43 1.43 0,99 0.99 0,64 0.64

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

Na podstawie wyników zestawionych w tabeli 9 jest widoczne, że kompozycja węglowodanu z chlorkiem magnezu zmniejsza tempo korozji stali o 92,7% w porównaniu z samym tylko chlorkiem sodu i o 76,9% w porównaniu z samym tylko chlorkiem magnezu. Kompozycje, które przedstawiono w przykładach III i IV, przetestowano pod kątem korozyjności przy zastosowaniu protokołu Pacific Northwest States i wykazano zmniejszenie tempa korozji w porównaniu z roztworem chlorku sodu o 57,2% w przykładzie III i o 40,4% w przykładzie IV. To również świadczy o hamowaniu przebiegu korozji przez te kompozycje.From the results summarized in Table 9, it can be seen that the carbohydrate-magnesium chloride composition reduces the corrosion rate of steel by 92.7% compared to sodium chloride alone and by 76.9% compared to magnesium chloride alone. The compositions of Examples 3 and 4 were tested for corrosivity using the Pacific Northwest States protocol and showed a reduction in the corrosion rate compared to sodium chloride solution of 57.2% in Example 3 and 40.4% in Example 4. This also shows that these compositions are inhibiting the course of corrosion.

Poniżej przedstawiono przykładowe kompozycje według niniejszego wynalazku, które są użyteczne jako środki przeciwoblodzeniowe:The following are exemplary compositions of the present invention that are useful as deicing agents:

P r z y k ł a d I SkładnikP r x l a d I Component

Części wagoweParts by weight

22,522.5

50,050.0

2,02.0

0,50.5

25,025.0

-12,5°F/-24,7°C · 10-2 Pa^s (20 cP) klarowny roztwór w złotym kolorze łagodny, przyjemny-12.5 ° F / -24.7 ° C 10 -2 Pa ^ s (20 cP) clear golden solution mild, pleasant

Syrop skrobiowy stały DE44 Roztwór chlorku magnezu* o jakości przemysłowej 2% roztwór MethocelSolid starch syrup DE44 Magnesium chloride solution * industrial grade 2% Methocel solution

Barwnik (Caramel YT25)Dye (Caramel YT25)

WodaWater

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D 1177-94)Pour point (ASTM-D 1177-94)

Lepkość w temperaturze 77°F/25°C:Viscosity at 77 ° F / 25 ° C:

Wygląd:Look:

Zapach:Smell:

*Uwaga: Roztwór chlorku magnezu o jakości przemysłowej jest dostępnym na rynku roztworem chlorku magnezu, zawierającym również chlorek wapnia, chlorek sodu i chlorek potasu.* Note: The industrial grade magnesium chloride solution is a commercially available magnesium chloride solution, also containing calcium chloride, sodium chloride and potassium chloride.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

SkładnikIngredient

Syrop skrobiowy o wysokiej zawartości maltozy Roztwór chlorku magnezu o jakości przemysłowej Barwnik (Caramel YT25)High Maltose Corn Syrup Industrial Grade Magnesium Chloride Solution Dye (Caramel YT25)

WodaWater

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D 1177-94) Lepkość w temperaturze 77°F/25°C:Pour point (ASTM-D 1177-94) Viscosity at 77 ° F / 25 ° C:

Wygląd:Look:

Zapach:Smell:

P r z y k ł a d IIIP r z x l a d III

SkładnikIngredient

Syrop skrobiowy o wysokiej zawartości maltozy Roztwór chlorku magnezu o jakości przemysłowej WodaHigh maltose corn syrup. Magnesium chloride solution of industrial quality. Water

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D 1177-94) Wygląd:Pour point (ASTM-D 1177-94) Appearance:

Zapach:Smell:

Gęstość względna:Relative density:

Lepkość w temperaturze -94°F/-70°CViscosity at -94 ° F / -70 ° C

P r z y k ł a d IVP r x l a d IV

SkładnikIngredient

Syrop skrobiowy o wysokiej zawartości maltozyHigh maltose corn syrup

43% CaCl243% CaCl2

WodaWater

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D1177-94) Wygląd:Pour point (ASTM-D1177-94) Appearance:

Zapach:Smell:

Gęstość względna:Relative density:

Lepkość w temperaturze -470F/-43,9°C:Viscosity at -470F / -43.9 ° C:

P r z y k ł a d VP r z k ł a d V

SkładnikIngredient

Syrop skrobiowy o wysokiej zawartości fruktozyHigh fructose corn syrup

Części wagoweParts by weight

31.531.5

50,050.0

0,50.5

18,018.0

-22°F/-30°C-22 ° F / -30 ° C

1,44-10-2 Pa^s (14,4 cP) klarowny roztwór w złotym kolorze łagodny, przyjemny1.44-10 -2 Pa. S (14.4 cP) Clear, golden solution, mild, pleasant

Części wagowe:Weight parts:

22,222.2

70,070.0

7,8 poniżej -47°F/-43,9°C klarowny, jasnobrązowy, ruchliwy płyn łagodny, przyjemny 1,27 ciężki syrop, płynny7.8 below -47 ° F / -43.9 ° C clear, light brown, mobile liquid mild, pleasant 1.27 heavy syrup, fluid

Części wagowe:Weight parts:

20.520.5

72,372.3

7,2 poniżej -47°F/-43,9°C klarowny, bezbarwny, ruchliwy płyn łagodny, przyjemny7.2 below -47 ° F / -43.9 ° C clear, colorless, moving fluid mild, pleasant

1,33 bardzo ciężki syrop1.33 very heavy syrup

Części wagowe:Weight parts:

19,5519.55

PL 204 586 B1PL 204 586 B1

43% roztwór chlorku wapnia Woda43% calcium chloride solution Water

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D1177-94) Wygląd:Pour point (ASTM-D1177-94) Appearance:

Gęstość względna:Relative density:

Zapach:Smell:

73,1573.15

7,307.30

-31°F/-35°C klarowny, bezbarwny, ruchliwy płyn 1,38 łagodny, przyjemny-31 ° F / -35 ° C clear, colorless, moving liquid 1.38 mild, pleasant

P r z y k ł a d VIP r x l a d VI

SkładnikIngredient

GlukozaGlucose

Roztwór chlorku magnezu o jakości przemysłowej 2% roztwór Methocel Barwnik (Caramel YT25)Industrial Grade Magnesium Chloride Solution 2% Methocel Dye Solution (Caramel YT25)

WodaWater

Temperatura krzepnięcia (ASTM-D1177-94) Wygląd:Pour point (ASTM-D1177-94) Appearance:

Zapach:Smell:

Części wagowe:Weight parts:

32,532.5

50,050.0

2,02.0

0,50.5

15,015.0

-38,2°F/-39,0°C klarowny roztwór w złotym kolorze łagodny, przyjemny-38.2 ° F / -39.0 ° C clear, golden solution, mild, pleasant

Barwniki stosuje się w celu umożliwienia ustalenia podczas nanoszenia, gdzie dany środek przeciwoblodzeniowy został już rozsypany. Spośród nietoksycznych barwników stosować można roztwory karmelu oraz barwniki o jakości spożywczej.The dyes are used to enable it to be established during application where a given deicer has already been scattered. Among the non-toxic dyes, caramel solutions and food-grade dyes can be used.

Niniejszy wynalazek przedstawiono szczegółowo w odniesieniu do różnych korzystnych wariantów rozwiązania. Należy przy tym rozumieć, że specjalista w tej dziedzinie techniki może dokonywać różnych zmian elementów wynalazku, nie wychodząc poza zakres wynalazku wyznaczony w zastrzeżeniach patentowych.The present invention is detailed with reference to various preferred embodiments. It should be understood that a person skilled in the art can make various changes to the elements of the invention without departing from the scope of the invention as defined in the claims.

Claims (7)

1. Kompozycja przeciwoblodzeniowa do odladzania i zapobiegania oblodzeniu, znamienna tym, że obejmuje roztwór wodny zawierający węglowodan o niskim ciężarze cząsteczkowym oraz co najmniej jedną substancję z grupy obejmującej chlorek sodu, chlorek magnezu i chlorek wapnia, jako substancję nieorganiczną obniżającą temperaturę krzepnięcia, przy czym składniki kompozycji są obecne w następujących ilościach:A deicing and anti-icing composition comprising an aqueous solution comprising a low molecular weight carbohydrate and at least one of the group consisting of sodium chloride, magnesium chloride and calcium chloride as an inorganic freezing point depressant, wherein the components are: of the compositions are present in the following amounts: WęglowodanCarbohydrate Substancja nieorganiczna obniżająca temperaturę krzepnięcia Woda % wagoweFreezing point depressant inorganic substance Water% by weight 3 do 60 5 do 35 w ilości uzupełniającej przy czym ciężar cząsteczkowy węglowodanu jest w zakresie 180-1500.3 to 60 5 to 35 in supplemental amount wherein the molecular weight of the carbohydrate is in the range 180-1500. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera węglowodan o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 180-1000.2. A composition according to claim 1 The carbohydrate of claim 1, wherein the carbohydrate has a molecular weight in the range 180-1000. 3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera dodatkowo środek zagęszczający w ilości od 0,15 do 10% i ma lepkość w zakresie 1 • 10-2-3 • 10-1 Pa • s w temperaturze 25°C.3. A composition according to p. 1 or 2, characterized in that it additionally comprises a thickening agent in an amount of from 0.15 to 10% and has a viscosity in the range of 1 • 10 • 10 -3 -2 -1 Pa • s at 25 ° C. 4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że środek zagęszczający jest wybrany z grupy obejmującej pochodne celulozy i węglowodany o wysokim ciężarze cząsteczkowym, który dla pochodnych celulozy wynosi od 60000 do 1000000, zaś dla węglowodanów od 10000 do 50000.4. A composition according to p. The process of claim 3, characterized in that the thickening agent is selected from the group consisting of cellulose derivatives and high molecular weight carbohydrates, which for cellulose derivatives is from 60,000 to 1,000,000 and for carbohydrates from 10,000 to 50,000. 5. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienna tym, że zawiera węglowodan wybrany z grupy obejmującej glukozę/fruktozę, disacharydy, trisacharydy, tetrasacharydy, pentasacharydy, heksasacharydy i ich mieszaniny.5. A composition according to p. The composition of claim 1, 2 or 4, characterized in that it comprises a carbohydrate selected from the group consisting of glucose / fructose, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, pentasaccharides, hexasaccharides and mixtures thereof. 6. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera węglowodan w ilości 5-30%.6. A composition according to p. 5. The composition of claim 3, having a carbohydrate content of 5-30%. 7. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 6, znamienna tym, że zawiera ponadto barwnik wskazujący na miejsce jej rozprowadzenia na danej powierzchni.7. The composition according to p. 3. The method of any of the preceding claims, further comprising a dye indicating the location of its distribution on the surface in question.
PL351538A 2001-01-05 2002-01-04 Anti-icing solution PL204586B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/755,587 US6299793B1 (en) 1998-01-07 2001-01-05 Deicing solution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL351538A1 PL351538A1 (en) 2002-07-15
PL204586B1 true PL204586B1 (en) 2010-01-29

Family

ID=25039773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351538A PL204586B1 (en) 2001-01-05 2002-01-04 Anti-icing solution

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6299793B1 (en)
EP (1) EP1221472B1 (en)
CA (1) CA2360004C (en)
DK (1) DK1221472T3 (en)
ES (1) ES2420756T3 (en)
HU (1) HU226020B1 (en)
NO (1) NO330558B1 (en)
PL (1) PL204586B1 (en)
PT (1) PT1221472E (en)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876621A (en) * 1997-09-30 1999-03-02 Sapienza; Richard Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US6506318B1 (en) * 1997-09-30 2003-01-14 Mli Associates, Llc Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US20070012896A1 (en) * 1997-09-30 2007-01-18 Richard Sapienza Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US20030168625A1 (en) * 1997-09-30 2003-09-11 Richard Sapienza Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US6599440B2 (en) * 1998-01-07 2003-07-29 Sears Petroleum & Transport Corporation Deicing solution
US6582622B1 (en) * 1998-01-07 2003-06-24 Sears Petroleum & Transport Corp. De-icing solution
US6596188B1 (en) 1998-01-07 2003-07-22 Sears Petroleum & Transport Corp. Deicing solution
US6299793B1 (en) * 1998-01-07 2001-10-09 Sears Petroleum & Transport Corp. Deicing solution
US7135126B2 (en) * 1998-01-07 2006-11-14 Sears Petroleum & Transport Corp. And Sears Ecological Applications Co., Llc Deicing formulation having improved stickiness
US7045076B2 (en) * 1998-01-07 2006-05-16 Sears Petroleum & Transport Corp. & Sears Ecological Applications Co., Llc Deicing solution
CN1370212A (en) * 1999-07-26 2002-09-18 明尼苏达粮食加工公司 De-icing compsn. and method
US7563386B2 (en) * 1999-07-26 2009-07-21 Archer-Daniels-Midland Company De-icing composition and method
US7814512B2 (en) * 2002-09-27 2010-10-12 Microsoft Corporation Dynamic adjustment of EPG level of detail based on user behavior
US6751902B1 (en) * 2000-04-21 2004-06-22 Gary S. Long Freeze protection compound for fruit trees
US6416684B1 (en) * 2001-06-26 2002-07-09 Grain Processing Corp Anti-freezing and deicing composition and method
CA2470253C (en) * 2001-12-28 2014-07-15 Grain Processing Corporation A method for inhibiting freeze-clumping of aggregate materials
US6641753B1 (en) * 2002-07-22 2003-11-04 Todd A. Bloomer Anti-icing and deicing compositions and method
US7169321B2 (en) * 2002-10-28 2007-01-30 Battelle Memorial Institute Biobased deicing/anti-icing fluids
US7105105B2 (en) * 2002-10-28 2006-09-12 Battelle Memorial Institute Deicing/anti-icing fluids
US6616739B1 (en) 2002-10-29 2003-09-09 General Chemical Industrial Products Inc. Corrosion inhibited chloride salt compositions
US20090314983A1 (en) * 2003-01-13 2009-12-24 Richard Sapienza Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US7048961B2 (en) 2003-06-20 2006-05-23 Alaska Ocean Products Corporation Method for freezing edible marine animals
US8313667B2 (en) * 2003-09-23 2012-11-20 Mli Associates, L.L.C. Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing triglyceride processing by-products
US6890451B2 (en) * 2003-09-23 2005-05-10 Richard Sapienza Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing triglyceride processing by-products
US7270768B2 (en) * 2003-09-23 2007-09-18 Mli Associates, Llc Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing triglyceride processing by-products
US7272940B2 (en) * 2004-06-14 2007-09-25 Vinberg Donald J Submersion tank for on-board fish freezing
US20060202156A1 (en) * 2005-02-02 2006-09-14 Richard Sapienza Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing industrial streams comprising hydroxycarboxylic acid salts and/or other effective deicing/anti-icing agents
US7632421B2 (en) * 2005-02-07 2009-12-15 Envirotech Services, Inc. Low viscosity de-icing compositions
WO2006127839A2 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Long Island Technical Associates, Llc Process for production of esters from olefin-containing hydrocarbon streams and vegetable or animal oils
US20070063169A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Fmc Corporation Deicing composition
US20070110909A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Isakoff Louis A Reduction or elimination of microbial growth and biofouling of salted wet biomass byproducts
US8137578B2 (en) * 2007-06-18 2012-03-20 Cargill, Incorporated Leaching resistant pre-wetted deicer composition
GB0712175D0 (en) * 2007-06-23 2007-08-01 Salt Union Ltd De-icing method
US20090166582A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Sears Petroleum & Transport Corporation Calcium chloride solution having improved corrosion resistance
US20090169422A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Sears Petroleum & Transport Corporation and Sears Ecological Applications Co., LLC Corrosion resistance of industrial brine solutions
WO2009122228A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 La Perla Srl Improved anti-icing composition/ improved anti-icing composition
US7972531B2 (en) * 2008-08-25 2011-07-05 Natural Alternatives, Llc Anti-freezing/deicing agent and related methods
US8038900B2 (en) * 2009-12-08 2011-10-18 Michael P. Ossian Process of improving melt value of melters using processed desugarized solubles (MDS)
US9243176B2 (en) 2010-02-17 2016-01-26 Battelle Memorial Institute Compositions for deicing/anti-icing
CA2790031C (en) 2010-02-17 2019-03-05 Battelle Memorial Institute Compositions for deicing/anti-icing
US9080092B2 (en) 2010-02-17 2015-07-14 Battelle Memorial Institute Compositions for deicing/anti-icing
EA027593B1 (en) 2011-06-08 2017-08-31 Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. Deicing composition
UA110383C2 (en) 2011-06-08 2015-12-25 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Deicing composition
AR088524A1 (en) 2011-11-09 2014-06-18 Akzo Nobel Chemicals Int Bv DEFROSTING COMPOSITION, PREPARATION PROCESS, PART ASSEMBLY AND USE
ES2545931B1 (en) * 2015-07-27 2016-06-23 Construcciones Y Obras Llorente, S.A. Additive anticorrosive composition for defrosting and antifreeze products, product that comprises it and method of preparation thereof
CA2913906C (en) 2015-12-03 2023-08-01 Dustin Falconer De-icing lubricant composition
CA3053572A1 (en) 2018-08-29 2020-02-29 Mark Arthofer Apparatus, systems and methods for on site mixing
CN109193538B (en) * 2018-09-30 2020-11-10 国网河南省电力公司社旗县供电公司 A kind of overhead line regular cleaning equipment

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987003293A1 (en) 1985-11-29 1987-06-04 Alkotó Ifjuság Egyesülés Anti-freeze product for snow and ice removal
US4664832A (en) * 1984-09-28 1987-05-12 State Of South Dakota As Represented By The Department Of Transportation Deicing chemicals and their preparation from polysaccharide sources
CA2029972C (en) * 1989-11-29 1999-05-25 Eugene J. Kuhajek Deicer composition having gelling agent additive to minimize spalling of concrete
US5922240A (en) * 1995-11-09 1999-07-13 Ice Ban Usa, Inc. Deicing composition and method
US5635101A (en) 1996-01-22 1997-06-03 Janke George A Deicing composition and method
US5709813A (en) * 1996-03-21 1998-01-20 Janke; George A. Deicing composition and method
US5709812A (en) 1996-04-25 1998-01-20 Janke; George A. Deicing composition and method
US5849356A (en) * 1997-04-08 1998-12-15 Rheox, Inc. Method for deicing highways using starch-containing compositions and starch-containing compositions especially designed for deicing highways
US6299793B1 (en) * 1998-01-07 2001-10-09 Sears Petroleum & Transport Corp. Deicing solution
US6080330A (en) 1999-06-14 2000-06-27 Bloomer; Todd A. Anti-freezing and deicing composition and method
CN1370212A (en) * 1999-07-26 2002-09-18 明尼苏达粮食加工公司 De-icing compsn. and method

Also Published As

Publication number Publication date
NO20016086L (en) 2002-07-08
HUP0200033A3 (en) 2006-04-28
HUP0200033A2 (en) 2002-12-28
EP1221472B1 (en) 2013-04-10
PL351538A1 (en) 2002-07-15
CA2360004A1 (en) 2002-07-05
EP1221472A2 (en) 2002-07-10
ES2420756T3 (en) 2013-08-26
EP1221472A3 (en) 2004-01-28
DK1221472T3 (en) 2013-06-17
HU0200033D0 (en) 2002-03-28
PT1221472E (en) 2013-07-15
CA2360004C (en) 2013-01-29
NO330558B1 (en) 2011-05-16
NO20016086D0 (en) 2001-12-13
US6299793B1 (en) 2001-10-09
HU226020B1 (en) 2008-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL204586B1 (en) Anti-icing solution
US6436310B1 (en) Deicing solution
US8226846B2 (en) Deicing solution
PL206812B1 (en) Anti-icing solution
US6770217B2 (en) Deicing solution
US6440325B1 (en) De-icing solution
US7138071B2 (en) Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US20110024673A1 (en) Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
US20130207025A1 (en) Environmentally benign anti-icing or deicing fluids
EP0870813A1 (en) Method for deicing highways using starch-containing compositions and starch-containing compositions
US20080054218A1 (en) Deicer Composition
RU2127293C1 (en) Composition for preventing ice crust on roads
EP1680476A1 (en) De-icing anti-freezing and anti-corrosion compositions
CN111961442A (en) Environment-friendly clean snow-melting agent

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification